水平井鉆井技術(shù)及其在石油開發(fā)中的應(yīng)用

張 奇（中油遼河油田分公司鉆采工藝研究院，遼寧盤錦 124010）

水平井鉆井技術(shù)及其在石油開發(fā)中的應(yīng)用

張 奇
（中油遼河油田分公司鉆采工藝研究院，遼寧盤錦 124010）

生活離不開石油，石油是有限的，是人類發(fā)展工業(yè)必不可少的能源之一，石油給人類帶來許多可貴的資源，如：各種燃油均來自對(duì)原油的提煉。開采石油的能力被喻為可以掌握國家經(jīng)濟(jì)命脈的能力，由此可見鉆井技術(shù)的重要性，水平井鉆井技術(shù)的高低，也意味著對(duì)石油進(jìn)行高效節(jié)能的開采水平運(yùn)用的能力。就水平井鉆井技術(shù)及其在石油開發(fā)中的應(yīng)用進(jìn)行淺析。

水平井；鉆井技術(shù)；石油開發(fā)

除了把石油提取主要用作各種燃料以外，它還可以做成很多副產(chǎn)品，比如橡膠，就是用石油合成出來的。熟悉掌握并靈活運(yùn)用水平井鉆井技術(shù)，充分發(fā)揮其在石油開發(fā)中的重要作用。

1 水平井

石油行業(yè)里面井斜角大于86°的定向井叫水平井。水平井要分段壓裂，對(duì)低滲透油田，水平井分段壓裂在水平井段形成多條相互獨(dú)立的人工裂縫改善滲流條件，水平井自然產(chǎn)能低，再結(jié)合壓裂，擴(kuò)大泄油氣面積，同時(shí)起到解堵作用，提高單井產(chǎn)量。水平井的常用完井方式有固井完井（射孔、固井滑套、水力噴射等）、不固井完井（篩管、割縫管、管外封割滑套完井）。水平井是定向井的特殊情況；當(dāng)井斜達(dá)到0°左右，并且按照90°左右的井斜延伸一段井段，就可以算作水平井；水平井的最大井斜不一定是90°，也可以是89°，也可以是90°以上；通常定向井只有一個(gè)靶點(diǎn)，但水平井至少有2個(gè)靶點(diǎn)，通常將水平段的起始點(diǎn)為A點(diǎn)，結(jié)束點(diǎn)為B點(diǎn)。

2 水平井鉆井技術(shù)特點(diǎn)

石油鉆井技術(shù)應(yīng)用是根據(jù)每個(gè)油的層不同，按照設(shè)計(jì)軌跡進(jìn)行開鉆。其中石油鉆井怎么樣計(jì)算卡點(diǎn)，什么是反循環(huán)，鉆機(jī)功用，鉆進(jìn)注意事項(xiàng)，PBC鉆頭的作用，水龍頭的作用，鉆具在井底受什么力等等問題，都是鉆井技術(shù)的掌握要點(diǎn)之一。

1）鉆具噸位和井深鉆具長度 提拉的時(shí)間直接有個(gè)公式可以詢問鉆井工程師。

2）循環(huán)泥漿就是通過泥漿泵-水龍頭-鉆具-井底-防噴器組-出漿槽-三角罐這一固控系統(tǒng)-系列的正常過程，使用反循環(huán)是出現(xiàn)堵水眼等等情況，由出漿槽直接向井底打重漿（重晶石配的）迫使井漿由鉆具-水龍頭-進(jìn)罐鉆機(jī)很簡單就是拉升游車大鉤發(fā)放低游車大鉤。

3）鉆進(jìn)三大紀(jì)律，要均勻送鉆，不得卡鉆，頓鉆，溜鉆，加單根時(shí)間不得超過1min 等等，禁止強(qiáng)拉硬壓，注意鉆壓，立壓，泵壓的變化參數(shù)，并記錄，記錄入井單根，時(shí)間編號(hào)，鉆頭入井時(shí)間，泥漿比重，每班做一次低泵速記錄。其中4PDC鉆頭，主要作用是切削井底質(zhì)地較適中的底層。如果1 開2開碰到砂巖層，就必須使用牙輪鉆頭了，可以理解牙輪是攻堅(jiān)用的特殊作業(yè)破碎，PDC是打常規(guī)戰(zhàn)用的切削。

①水龍頭往井底注入泥漿，打壓、循環(huán)、鉆進(jìn)都是靠水龍頭（不過鉆進(jìn)驅(qū)動(dòng)是靠的鉆盤）。

②鉆具在井隊(duì)，大多都是受的鉆盤扭矩，深度超過6 000m（差不多就是這個(gè)數(shù)）鉆具長度會(huì)被壓縮一根的，上面鉆盤20圈下面可能轉(zhuǎn)1圈，還有井下泥漿的壓力（鉆具標(biāo)準(zhǔn)是承受60MPa的壓力，以5寸鉆具舉例子），當(dāng)然還有別的鉆具，比如螺桿泥漿注入，帶動(dòng)水力馬達(dá)驅(qū)動(dòng)鉆頭的，因此就不需要鉆盤了。

③石油鉆井中的水平井的水平井段段長度一般是指從著陸點(diǎn)（landing point，一般是指鉆入預(yù)定油層組位，井斜達(dá)到基本水平的點(diǎn)）到完鉆井深（total depth）的長度。

3 水平井鉆井技術(shù)在石油開發(fā)中的運(yùn)用

隨著石油的有限性，石油在全球開采中，其開采水平顯示出重要性，水平井鉆井技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是滿足環(huán)保要求并降低成本，其在石油開發(fā)中得到了廣泛應(yīng)用。水平井主要用于對(duì)石油的勘測(cè)和開發(fā)，通過水平井鉆技術(shù)在石油開發(fā)中可以獲得很大的經(jīng)濟(jì)收益，提高油氣的產(chǎn)量，因此，在目前鉆井技術(shù)中，采用水平井鉆井技術(shù)在石油開發(fā)中得到了大量的應(yīng)用，較之直井和常規(guī)定向井顯出其獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)，更有薄油田開采優(yōu)勢(shì)。

4 注意事項(xiàng)

掌握其技術(shù)原理和要領(lǐng)，在運(yùn)用中顯得非常重要，水平井鉆井技術(shù)目前的應(yīng)用水平已經(jīng)非常成熟，但仍會(huì)出現(xiàn)各種技術(shù)上的問題，舉例比如雙扶正器的問題，就是在普通定向井中，井斜不超過5°，在糾斜的時(shí)候，不下儀器，井隊(duì)節(jié)約成本，要下雙扶正器的螺桿，螺桿上的扶正器外徑尺寸確定辦法。吊打糾斜，搞不懂吊打糾斜為什么要帶雙扶正器，應(yīng)該用直螺桿小鉆壓糾斜；雙扶正器螺桿，螺桿本身的尺寸一般都比常規(guī)扶正器小2～4mm，例如216井眼，一般用214mm常規(guī)扶正器，在螺桿上尺寸一般為212或210mm。下雙扶正器如果采取復(fù)合鉆進(jìn)，只能起到穩(wěn)斜的作用，而且井斜可能越來越大。如果采取轉(zhuǎn)盤定向的話，下彎螺桿，螺桿本身的扶正器尺寸與螺桿上部的常規(guī)扶正器尺寸不要超過2mm石油鉆井。在接單根，鉆井，中間還會(huì)有起下鉆，下套管，固井，還有輔助的裝封井器等程序，技術(shù)主要是配鉆具結(jié)構(gòu)，針對(duì)不同地層的響應(yīng)技術(shù)措施，有不同的復(fù)雜事故的處理，做全井資料。鉆井鉆完之后，交給采油廠，采油廠來負(fù)責(zé)油井的日常管理。水平井射孔時(shí)為了防止井筒出砂，射孔方位一般是向下射孔，而且由于水平井筒的壓降效應(yīng)，射孔密度要進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。水平井不是說全部是水平的。只是在下面的油層位置有個(gè)水平段。上面一般是直井。水平段打井時(shí)，有專門的鉆頭，通過造斜段的造斜，往水平方向延伸。打水平井造斜段是一般用渦輪鉆進(jìn)，動(dòng)力是由流體來提供。

5 結(jié)束語

國外石油開采技術(shù)日新月異，目前領(lǐng)先技術(shù)集中在美國和歐洲，而中東，埃及等國家則要差一些。隨著國外相關(guān)儀器開發(fā)的提升，我國和世界的差距越來越大，中國目前的鉆井水平較之世界先進(jìn)技術(shù)還處于落后地位，中國水平井鉆井技術(shù)能力占世界先進(jìn)技術(shù)的25%，為高效清潔的進(jìn)行石油開采工作，拉近與世界技術(shù)水平的距離，積極有效的研究出適用的水增井鉆井技術(shù)在石油開采工作中有著舉足輕重的意義，是從業(yè)人員應(yīng)該技術(shù)努力的方向。

[1] 張德軍.頁巖氣水平井地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)及其應(yīng)用[J].鉆采工藝，2015.

[2] 劉汝山，王寶新，王振光，等.勝利油田水平井鉆井技術(shù)[J].石油鉆探技術(shù)，1999.

[3] 欒景衛(wèi).探討小井眼開窗側(cè)鉆水平井鉆井技術(shù)[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2014.

Horizontal well Drilling Technology and its Application in Petroleum Development

Wang Qi

Life can not be separated from oil，oil is limited，is one of the essential elements of human development of the industry，the oil has brought a lot of valuable resources，such as：all kinds of fuel derived from crude oil refining.The ability of oil exploration has been hailed as the ability can grasp the lifeline of the economy，thus the importance of drilling technology，horizontal drilling technology level，also means that the ability of the mining level using the high efficiency and energy saving of oil.In this paper，horizontal well drilling technology and its application in oil development.

horizontal well；drilling technology；petroleum development

TR243

A< class="emphasis_bold">文章編號(hào)：1

1003-6490（2016）12-0054-02

2016-12-22

張奇（1970—），男，遼寧盤錦人，高級(jí)工程師，主要研究方向?yàn)槭烷_采。